路桥过渡段施工技术的应用探讨

2016-08-10 00:18马正旺
大科技 2016年2期
关键词:跳车搭板桥台

马正旺

(中交第三公路工程局总承包分公司)

路桥过渡段施工技术的应用探讨

马正旺

(中交第三公路工程局总承包分公司)

公路路桥过渡段施工是公路工程施工重要内容,其施工质量高低直接关系到整个公路工程施工质量,对后期车辆通行安全产生直接影响,因此必须加强路桥过渡段施工技术研究,不断提高施工技术水平,为促进社会交通事业健康发展奠定坚实的理论基础。

路桥过渡段;施工技术;应用

路桥过渡段是道路与路桥连接部分,由于存在不均匀沉降问题影响,路基与桥面往往会处于不同水平面上,从而在路面上形成一个台阶(具体可见图1~2),严重影响通行车辆安全和舒适性。本文对路桥过渡段沉降原因进行深入分析,提出了过渡段结构设计优化对策和建议,以进一步提高路桥过渡段施工质量水平提高。

图1 路桥过渡段沉降结构示意图

1 路桥过渡段沉降原因分析

一般来说,路桥过渡段沉降主要诱因有以下几种:即地基塌陷、路面不均匀沉降、路基与桥面刚性差异等,接下来本文对上述几种因素进行具体分析:

(1)地基塌陷。在路桥施工中,经常会遇到地基塌陷的问题,这也是引起路桥过渡段沉降的重要原因之一是。在存在地基塌陷情况下,地基在通行车辆以及公路自重负荷力作用下会发生一定程度的下沉。由于路基往往是由不同土质填埋而成的,因此其内部承载力也存在较大差异,在通车一段时间后,路基必然会因为外部承载力加大出现沉降,从而导致路面与桥面之间出现台阶或者裂缝。

图2 路桥过渡段实际破坏效果图

(2)路面沉降。在公路施工过程中,由于压路机无法对桥梁与路面连接处进行完全碾压,导致这部分路基结构厚度和压实度不能大大施工技术要求。在公路交付使用后,在同行车辆载荷力和振动作用下,路桥过渡段路面会出现沉降,从而大大增大了桥头跳车几率。

(3)刚度的差异。相对于桥梁结构来说,公路结构更加柔软。在长期车辆辆载荷力和振动作用下,路基结构容易发生形变,而由于桥梁结构具有较高的刚性,因此形变程度相对较轻,当桥面与路基结构存在不同形变情况下,路桥过渡段路面必然会出现变形,从而影响行车舒适性和安全性。

(4)设计原因。路桥施工设计不合理也会导致路桥过渡段出现不规则沉降发生,例如路基压实度不达标、土质含量过高等,都会影响路基承载力,从而出现路基沉降。

2 路桥过渡段沉降段施工设计对策

2.1 路基的设计

在路基设计过程中,要做好桥梁和公路刚度计算,在过渡段路基施工过程中,可以采用沥青混凝土作为填料,这可以有效降低路基与桥梁刚性差带来的作用力,从而减少路桥过渡段沉降量。在桥台和路基之间铺设一条40m宽的路段,采用不同的配料比调料施工,保证其刚度朝着桥梁方向不断提升。另外,要在路基填料质量控制上严格把关,科学选用配料和填充施工技术,保证路基具有足够的承载力,能够承受最大交通量带来的荷载力。一般来说,路桥过渡段路基沉降差要控制在5cm以内,沉降坡度控制在0.4%以内可以有效预防过渡段路基下沉。

2.2 路基结构类型

(1)路桥过渡段路基施工过程中,可以采用土工格栅技术来提升路基刚度。实践经验证明,土工格栅技术具有良好的抗剪强度,能够最大程度提升过渡段路基承载力,可以有效避免路基发生形变,同时控制填土侧向运动速度和幅度,从而有效增强路基结构的稳定性。

(2)要科学设计搭板的长度和强度。在设计搭板长度时,要综合考虑以下三个方面的内容:①搭板倾角要控制在1/200~1/300之间。②搭板长度要超过桥台台背,在公路施工完成后不会出现损害。③根据搭板自身承载力情况,适当放宽测量充裕度。在计算搭板强度时,要综合考虑搭板和桥台台背之前可能出现的填土空隙带来的影响,同时选择合适的等级的搭板保证路基具有较高的强度。

(3)在实际施工过程中,路基和搭板之间可能会出现裂缝。在雨水天气环境下,路基渗水会导致土质松软,从而加速路基沉降,这会导致严重的桥头跳车问题。这需要对过渡段施工设计进行优化调整,采取有针对性的技术手段解决。

3 路桥过渡段施工质量控制

3.1 搭板设置

在路桥过渡段施工过程中,搭板主要有以下几种设置方法:将搭板长度控制在标准值内,在保证可承受最大荷载力情况下,路面沉降量会不断增大,这在实际操作中存在较大难度。另一种设置方式是合理控制刚柔过渡衔接步骤,根据施工技术要求,控制搭板长度不超过8cm。还有一种设置方式就是保持搭板和桥台连接处标高处于同一个水平面,路面一端高度稍微高出设计标高,在连接处形成一个反向坡,根据路桥沉降大小来确定这个坡度大小。采用这种搭板设置方法需要保证路面具有平顺横截面,同时能够精确计算出路基沉降量。搭板和桥台之间采用锚固连接。在车辆通行时搭板自由端会出现竖向位移,因此搭板和桥台连接宜采用水平向连接方式。在对搭板进行浇筑过程中,要严格控制混凝土表面坡度和标高,避免出现路面坡差。

3.2 台后填筑

地基、路基及路面在荷载力作用下,会发生形变,从而导致路桥过渡段路基下沉。当搭板与桥面设计厚度相同时,沉降问题会明显缓解。一般情况下,车辆荷载对路基沉降影响不超过2m深。但是如果填料质量、施工技术不达到设计要求,路基沉降量将难以控制在可承受范围内,这时候就要对整个台背进行加固处理,这是避免桥头跳车情况发生的有效技术手段。

台背回填压实质量直接影响到台背路基沉降及跳车抑制效果,台背施工过程中,如果碾压力度过大会损害台墙内部结构和使用寿命。因此,台背施工要尽量使用中小型设备完成压实作业,每层压实厚度不超过15cm。要选择具有良好压实性的填料。实践经验表明,在压实标准相同的情况下,粘性土较砂砾料压实效果更明显,压实效果可控性较高。

在路桥过渡段施工过程中,如果单独采用桥头搭板设计,将很难保证路基压实效果。因此,在设计桥头搭板结构时,要综合考虑路基压实度标准。在对路基进行压实作业时,要尽量使用振动式压路机,在路基上水平高度1m以上进行压实作业。路基压实采用分层填埋、逐层压实施工步骤,同时保证路中间与路两边形成一个10~15°的坡度,这可以有效控制碾压作业质量。

3.3 地基处理

桥背软土基十分容易引发桥头跳车现象发生,因此必须要高度重视路基施工处理。目前,我国软路基处理主要有以下几种技术:换土法、超载预压法等,这可以有效控制路基刚度,保证路基具有良好的荷载力,从而降低桥头跳车发生几率。

对于软土基来说,通常采用桩基础进行加固。例如在较厚的软土层进行路基施工,为避免软土在高荷载力作用下向两边挤压出现塌陷、下沉,因此要对其进行基桩施工提升其刚度,必要时可以采用回填材料的方式处理,用具有高密实度的填料替代软土层进行路基施工,提升整个路基稳定性。

3.4 台背排水

如果路桥过渡段排水不通畅,会导致桥台路基含水率偏高,这会直接降低路基稳定性,出现大幅下沉问题。因此,要结合过渡段降雨和排水情况,设置合理的台背给排水方案。例如可以在桥台背面设置一层防水涂层,这可以有效避免路面积水对路基渗透,从而避免路基含水率上升发生松软沉降。在进行回填区顶部及底部排水作业时,必须夯实回填表面,并进行截、排水设施的设置,有时还要封闭表面,进而对地面水下渗问题进行有效降低。

4 结束语

本文分析了路桥过渡段沉降主要诱因,对路基下沉、路面沉降、桥面与路面刚度差、设计原因等进行了深入分析。另外,根据实际施工遇到的问题,制定了有针对性的应对措施,通过优化路基设计和结构,采用更加先进的施工作业技术,为预防路桥过渡段路基下沉提供了较高可操作性的技术指导,为减少路桥施工过程沉降现象的发生奠定了理论基础。

[1]黄发,苏景群.高速公路路基填筑工程施工技术探讨[J].现代物业(上旬刊),2014(9).

[2]李生辉,张美珍.钻孔灌注桩在桥梁工程中的施工技术探讨[J].科技传播,2012(11).

[3]赵雪.浅析路桥过渡段沉降病害及跳车处治的措施[J].黑龙江交通科技,2013(12).

U416.1

A

1004-7344(2016)02-0143-02

2015-12-29

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